1、关于高层建筑给水排水工程设计方案探析摘要：高层商住楼消火栓系统与自动喷水灭火系统的优化组合设计由于临街商业价值受到建设单位(开发商)的重视，所以商住形式高层建筑越来越多地出现在城市里。关于高层商住楼的消防设计，尤其是自动喷水灭火系统设计，商住楼是两种防火性质建筑的组合，分别加以对待。当然，整个商住楼均设有消火栓系统。优化设计方面主要是依靠广大设计人员在设计研究的工作实践中，不断随着条件(如生活水平，卫生设备的装备、人们对用水状况的要求、建筑构造等)的改变，研究新情况，解决新问题，创造新的节能、节水、安全可靠的给水排水系统方式和设计方法。 关键词:高层建筑给水;排水;设计;管网 Abstract
2、: Fire hydrant system in high-rise building and automatic sprinkler system optimization design for the commercial value by the construction unit (developer) attention, so the commercial form of high-rise building more and more appear in the city. Fire protection design of high-rise building, especia
3、lly the design of automatic sprinkling fire extinguishing system, commercial and residential building is a combination of two fire characteristics of building, be treated separately. Of course, the whole building is equipped with fire hydrant system. Optimization design is mainly dependent on the st
4、udy design in practice the majority of designers, constantly with the conditions (such as living standards of people, equipment, health equipment requirements, the water status of the building structure etc.) change, study new situations, solve new problems, create new energy saving, water saving, s
5、afe and reliable water supply and drainage system and design method. Keywords: water supply in high-rise building design; network; drainage; 中图分类号：TU208.3文献标识码：A 文章编号： 1 高层建筑给水排水工程的特点 随着建筑技术的提高,高层建筑愈来愈多,除了高度的增加以外,高层建筑还存在着振动源较多,给水安全可靠要求较高和排水量较大等特点,这些特点对高层建筑给水排水工程的设计方案提出了更高的要求。从相关研究和实践经验来看,认识高层建筑的给水排水
6、工程的特点是进行科学设计的前提,笔者将其特点总结如下。 1.1 静水压力大 静水压力大是高层建筑给水系统、热水系统和消防系统的特点,正因为静水压力大,如果不分区,不仅使用不便,震动噪音大,设备能耗高,浪费水资源,还容易导 致给水系统的管道及配件因此被破坏。从这个特点出发,给水系统必须进行科学、合理的竖向分区,目的在于合理有效地降低静水压力,确保系统运行的安全可靠。 1.2 消防安全要求高 高层建筑消防系统的安全可靠性要求比多层建筑的更严格,是高层建筑给水系统的又一个特点,这是因为高层建筑通常是多功能、综合性建筑,所以可引发火灾的因素比较多。众多的消防实例告诉我们,高层建筑一旦出现火情,火势的蔓
7、延速度相当快,火灾的危险性大,扑救的难度高。另外,我国目前各地区的消防设备能力水平不一,导致高层建筑在发生火灾时扑救的难度比较大,基于这些因素,在高层建筑的消防给水系统设置上必须立足于自救。 1.3 瞬间给水、排水量大 从高层建筑的建筑标准来看,高层建筑中使用给水排水设备的人数众多,导致 瞬间很大的给水量和排水量,所以在实际使用的过程中,如果给水系统出现停水或 者是排水系统出现管道堵塞等等事故,影响的范围会很大。从这一特点出发,高层建筑的给水排水系统设计时技术措施必须合理可靠,确保给水排水系统的通畅。 1.4 排水量大、管道长 高层建筑功能多,排水量大,管道复杂,而且管道中的压力存在较大程度的
8、波动。从提高高层建筑排水系统的排水能力要求出发,保证水封不被破坏,就必须稳定管道的压力,排水系统应设置完善的通气管系统,或是采用新型的螺旋消音单立管系统。除此之外,排水系统中采用的排水管道的材料应具有较高的机械强度,采用柔性接口。 2 住宅卫生间排水系统优化设计 在高层住宅中，卫生间作为家庭生活的一个重要组成部分，其排水方式对居住环境及管道的维护使用有着重要的影响。传统的卫生间排水方式采取的是下排式。这种方式，管道无需预埋，安装尺寸容易掌握，管道维修较为方便。但上层卫生间管道会占用下层卫生间较大空间，导致下层卫生间吊顶后层高降低。而且维修会对下层住户的日常生活造成不便，特别是管道排水的噪声给生
9、活环境带来影响。 2.1 后排水方式 高层建筑小区复式住宅的上层部分卫生间采用的是后排水方式，因室内楼梯的存在，上层部分卫生间的卫生器具排水管道不能采用向下排式。地漏、坐便器等选用侧排式，排水管沿地面敷设，接至室外立管，经过洁具的巧妙布置与装修的配合，卫生间所有排水管均不外露，整齐美观。但此种排水方式对预埋孔洞的精度要求高，施工较麻烦，极易造成侧排地漏高出卫生间地坪，坐便器与侧出管连接错位，且排水水力条件较下排式差。地漏去水缓慢，坐便器虹吸能力差，易造成冲洗不净及增大用水量。 2.2 底板下沉排水方式 高层建筑小区大部分住宅卫生间采取的是底板下沉排水方式。因为单元结构的不同，有整体下沉与局部下
10、沉两种形式。这两种排水方式是将卫生间楼板全部或局部降低 300mm，排水管按不同的标高安排在下沉空间内，室内支管通过下沉空间接至室外立管。下沉排水方式关键要做好楼板的防水，并且要在降层内设置排水导流管，将降层积水引流至室外立管。管道安装完成后用轻质混凝土或其它建筑材料填平。底板下沉排水方式相对于下排水方式，底板下沉排水可以使得卫生间无管道外露，洁具布置灵活，占用下层空间少，提高卫生间的净高，维修时不影响下层住户，水流噪声干扰减小，优点十分明显。但采用混凝土填平降板空间，增加了结构荷载，且管道发生严重堵塞或因回填时造成的管道损坏而漏水时，须破坏地面，取出回填土及维修困难，工作量大，造成重复装修。
11、整体下沉与局部下沉相比，局部下沉空间宽度一般不大于 500mm，减少了回填量，降低了结构荷载较为经济;因维修而造成的破坏较小，工作量减少;且占用下层空间相对缩减，一般不需做吊顶。 3 高层建筑给水系统设计中的几个问题分析 3.1 竖向分区 根据规范要求和工程实践,高层建筑的给水管网通常需进行竖向分区,分区的 原则是: （1）充分利用市政给水管网的压力。 （2）根据管道及配件承受的静水压力、节能节水、使用方便等要求。3.2 合理选择给水方式 在高层建筑给水系统设计中,确定经济合理、技术先进和供水安全可靠的给水方式,是高层建筑给水系统规划设计的核心。高层建筑给水系统的供水形式可概括为: （1）高位
12、水箱给水方式; （2）气压给水方式; （3）叠压供水方式; （4）减压分区给水方式等基本类型。从建筑的具体要求出发,对每种形式的具体使用条件和优缺点进行综合考虑,科学、合理的进行选择某种给水方式,也可以几种给水方式相结合,在满足使用功能、消防功能的同时,尽量做到节约。 3.3 高层建筑的内部给水管网科学的布置 从内部给水网的布置形式来看,有两种不同的分法: （1）根据内部给水管网的形式差异分为:环状网和枝状网两种形式。（2）根据建筑内部中横干管的位置差异可以分为下行上给式、中分式和上行下给式三种不同的形式。在给水管网的布置方式上应结合具体的要求和建筑的实际进行合理的选择。 3.4 生活、消防水
13、箱分开设置 （1）从保护水质和消防泵定期试水维护管理角度出发,生活、消防水池、管网和高位水箱均宜分别独立设置。 （2）采用共用吸水管方法,使设计简化,设备的维护管理方便。 （3）分建贮水池对优化地下室的设计、有效利用地下室面积、降低造价起积极的作用。 （4）高位水箱出水管上止回阀必须水平安装。 4 高层建筑排水系统设计中的几个问题分析 由于高层建筑的排水系统从排出管至顶层卫生洁具的连接管的立管较长,故卫生洁具的排水到底层排水压力大,容易使下层卫生洁具发生排水喷溅。又由于卫生洁具的排水属于间断排水,会使排水方向的前行管道系统产生气体的正压,水流在下降过程中,水流方向的后续管道产生气体的负压,形成抽吸,均可能使管道系统发生水的喷溅和水封水抽吸,故笔者总结认为高层建筑排水系统应需采取下列措施: （1）高层建筑的一、二层应单独排水。 （2）高层建筑的排水管系应加强通气,保持管系内气压平衡;为此,高层建筑的排水系统应采用专用通气管的排水管道系统或采用新型排水管道系统。 （3）高层建筑的排水立管采用乙字弯消能措施。 （4）高层建筑污水、废水应分开设置立管排放,便于将来废水回收和利用。 5 结语 总之，与低层建筑相比,高层建筑具有层数多、高度大、振动源多、用水要求高、排水量大等特点,因此,必须采取新的技术措施,才能确保给水排水系统设计的良好情况,满足各类高层建筑的功能要求。
